高二生物浙科版必修3課件第6章_第3節(jié)_能量流動和物質(zhì)循環(huán)

1、第第6章章 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)第第3節(jié)節(jié) 能量流動和物質(zhì)循環(huán)能量流動和物質(zhì)循環(huán) 作為生物與無機(jī)環(huán)境組成的作為生物與無機(jī)環(huán)境組成的統(tǒng)一整體統(tǒng)一整體，生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結(jié)構(gòu)，而且具有一生態(tài)系統(tǒng)不僅具有一定的結(jié)構(gòu)，而且具有一定的功能。定的功能。 生態(tài)系統(tǒng)的主要功能：生態(tài)系統(tǒng)的主要功能： 一、能量流動一、能量流動 二、物質(zhì)循環(huán)二、物質(zhì)循環(huán)備選策略備選策略1 1：先吃雞，再吃玉米；先吃雞，再吃玉米；備選策略備選策略2 2：先吃玉米，同時用一部分玉米喂先吃玉米，同時用一部分玉米喂 雞，吃雞產(chǎn)下的雞，吃雞產(chǎn)下的 蛋，最后吃雞。蛋，最后吃雞。能量能量輸入輸入個體個體呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量儲存儲

2、存在體內(nèi)的能量在體內(nèi)的能量 是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)是指生物體把從外界環(huán)境中獲取的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成自身的組成物質(zhì)，并且儲存能量的變化過程。變成自身的組成物質(zhì)，并且儲存能量的變化過程。 同化作用同化作用:能量流動的分析能量流動的分析（用于生長和繁殖）（用于生長和繁殖）能量輸入能量輸入個體個體3呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量儲存儲存在體內(nèi)的能量在體內(nèi)的能量個體個體1呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量儲存儲存在體內(nèi)的能量在體內(nèi)的能量個體個體2呼吸作用呼吸作用散失散失的能量的能量儲存儲存在體內(nèi)的能在體內(nèi)的能量能量流經(jīng)能量流經(jīng)一個種群一個種群的情況的情況能量輸入能量輸入種群種群能量

3、儲存能量儲存能量散失能量散失一、能量流動的過程一、能量流動的過程包括能量的包括能量的、和和的過程。的過程。 輸入傳遞散失輸入傳遞散失無機(jī)環(huán)境無機(jī)環(huán)境生物群落生物群落生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)系統(tǒng)熱量熱量熱量熱量熱量熱量散失散失輸入輸入生產(chǎn)者生產(chǎn)者光能光能消費者消費者分解者分解者 傳遞傳遞1 1、生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪里來？如何進(jìn)入生物界？、生態(tài)系統(tǒng)的能量從哪里來？如何進(jìn)入生物界？ 太陽能，生產(chǎn)者的光合作用太陽能，生產(chǎn)者的光合作用4 4、能量流動的途徑、能量流動的途徑( (渠道渠道) )：2 2、生態(tài)系統(tǒng)的、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從哪里開始（起點）能量流動從哪里開始（起點）? ?食物鏈和食物網(wǎng)食物鏈和食物網(wǎng)從生產(chǎn)者固

4、定太陽能開始從生產(chǎn)者固定太陽能開始3 3、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量怎么算？能量怎么算？該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者所固定的太陽能的總量5 5、能量的散失：、能量的散失：通過呼吸作用以熱能形式散失通過呼吸作用以熱能形式散失6 6、能量的轉(zhuǎn)化形式：、能量的轉(zhuǎn)化形式： 光能光能化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能 小紅為了減肥，今天的早小紅為了減肥，今天的早餐只吃了一些青菜，請寫出餐只吃了一些青菜，請寫出一條以小紅為終點的食物鏈一條以小紅為終點的食物鏈。青菜青菜 小紅小紅1、討論青菜中能量的、討論青菜中能量的來源來源和和去向去向。 （注意結(jié)合新陳代謝的有關(guān)內(nèi)容）（注意結(jié)合新陳代

5、謝的有關(guān)內(nèi)容）2、討論當(dāng)青菜被小紅取食以后的、討論當(dāng)青菜被小紅取食以后的去向去向。（例如：小紅取食的蔬菜都被她消化吸收（例如：小紅取食的蔬菜都被她消化吸收進(jìn)入她體內(nèi)了嗎？）進(jìn)入她體內(nèi)了嗎？）青菜中能量的來源和去向青菜中能量的來源和去向青菜青菜光合作用光合作用殘枝落葉殘枝落葉分解者分解者小紅攝入小紅攝入熱能熱能呼吸作用呼吸作用自身生長自身生長發(fā)育繁殖發(fā)育繁殖同化量同化量= =攝入量攝入量- -未同化未同化 （糞便量）（糞便量）小紅攝入小紅攝入體內(nèi)的體內(nèi)的同化到小同化到小紅體內(nèi)的紅體內(nèi)的用于小紅用于小紅自身生長自身生長發(fā)育發(fā)育 假設(shè)不是小假設(shè)不是小紅吃蔬菜，而紅吃蔬菜，而是兔子吃蔬菜，是兔子吃蔬菜

6、，那又有什么異那又有什么異同點呢？同點呢？糞便糞便分解者分解者利用利用呼吸呼吸散失散失呼吸呼吸散失散失兔子攝入兔子攝入體內(nèi)的體內(nèi)的 大家能找出能量大家能找出能量在每一營養(yǎng)級流動在每一營養(yǎng)級流動的共同點嗎？的共同點嗎？ 我們能不能從這我們能不能從這個特例推廣到一般，個特例推廣到一般，畫出生態(tài)系統(tǒng)能量畫出生態(tài)系統(tǒng)能量流動全過程圖？流動全過程圖？同化到兔同化到兔子體內(nèi)的子體內(nèi)的用于生長用于生長 發(fā)育繁殖發(fā)育繁殖被下一營被下一營養(yǎng)級攝入養(yǎng)級攝入糞便糞便呼吸呼吸散失散失分解者分解者利用利用呼吸呼吸散失散失遺體遺體某一營養(yǎng)級某一營養(yǎng)級的同化量的同化量呼吸作用散失（熱能）呼吸作用散失（熱能）被分解者分解被分

7、解者分解下一營養(yǎng)級下一營養(yǎng)級的同化量的同化量生態(tài)系統(tǒng)能量流動全過程圖解生態(tài)系統(tǒng)能量流動全過程圖解生產(chǎn)者生產(chǎn)者初級消初級消費者費者次級消次級消費者費者三級三級消費者消費者呼呼 吸吸 作作 用用（熱能）（熱能）分分 解解 者者呼吸作用呼吸作用（熱能）（熱能） 下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請分析圖下圖表示生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，請分析圖中字母所代表的含義：中字母所代表的含義：1 1、什么叫未固定？什么叫未利用？、什么叫未固定？什么叫未利用？2 2、流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少？流入植食動物、流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是多少？流入植食動物和肉食動物體內(nèi)的能量又是多少？和肉食動物體內(nèi)的能量又是多少？3 3、如何

8、計算能量的傳遞效率？即流出該營養(yǎng)級的能、如何計算能量的傳遞效率？即流出該營養(yǎng)級的能量占流入該營養(yǎng)級能量的百分比？量占流入該營養(yǎng)級能量的百分比？6 6、能量流動的特點、能量流動的特點（1 1）單方向的，不可逆的。）單方向的，不可逆的。 從生產(chǎn)者從生產(chǎn)者初級消費者初級消費者次級消費者次級消費者三級消費者三級消費者 （2 2）能量流動是逐級遞減的）能量流動是逐級遞減的 傳遞效率一般只有約傳遞效率一般只有約10%10%（10%10%20%20%）鼬類利用部分鼬類利用部分1 1、為什么說、為什么說“一山難容二虎一山難容二虎”? ?思考思考2 2、為什么肉類食品的價格比小白菜價格高？、為什么肉類食品的價格

9、比小白菜價格高？3 3、食物鏈中的營養(yǎng)級能不能無限多、食物鏈中的營養(yǎng)級能不能無限多? ?4 4、為什么說生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界輸入、為什么說生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界輸入能量才能維持其正常功能能量才能維持其正常功能? ?第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級能量金字塔能量金字塔若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重，能量傳遞若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重，能量傳遞效率按效率按10%10%計算，則如果使計算，則如果使D D魚體重增加魚體重增加1kg,1kg,需浮游植物需浮游植物約約 。1000kg1000kg若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重

10、，能量傳遞若每個營養(yǎng)級獲取的能量全部用于增加體重，能量傳遞效率按效率按10%-20%10%-20%計算，則如果使計算，則如果使D D魚體重增加魚體重增加1kg,1kg,至少所至少所需浮游植物約需浮游植物約 ，最多需，最多需 。1000kg1000kg125kg125kg第一營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級能量金字塔能量金字塔研究能量流動的實踐意義：研究能量流動的實踐意義：1 1、實現(xiàn)能量的多級利用、實現(xiàn)能量的多級利用2 2、使能量持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?、使能量持續(xù)高效流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠治镔|(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)1 1、概念、概念 組成生物體的組成生

11、物體的C C、H H、O O、N N、P P、S S等元素等元素，都不斷進(jìn)行著都不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又，又從從生物群落到無機(jī)環(huán)境生物群落到無機(jī)環(huán)境的的循環(huán)循環(huán)過程。過程。2 2、范圍、范圍生物圈生物圈3 3、特點、特點往復(fù)循環(huán)、重復(fù)利用、全球性往復(fù)循環(huán)、重復(fù)利用、全球性4 4、類型、類型水循環(huán)、水循環(huán)、碳循環(huán)碳循環(huán)、氮循環(huán)氮循環(huán)水循環(huán)水循環(huán)海洋降水海洋降水陸地降水陸地降水蒸騰作用蒸騰作用地下水地下水地表流水地表流水地下流水地下流水水蒸氣水蒸氣1 1、循環(huán)路線、循環(huán)路線水循環(huán)水循環(huán)2 2、特點：、特點：1 1）生物圈：蒸發(fā)量）生物圈：蒸發(fā)量= =降水量降水量 陸地

12、：陸地： 蒸發(fā)量蒸發(fā)量 降水量降水量2 2）沼澤地、大陸架：地球上生產(chǎn)力最高的系統(tǒng)之一）沼澤地、大陸架：地球上生產(chǎn)力最高的系統(tǒng)之一3 3）生物在全球水循環(huán)中所起的作用很小）生物在全球水循環(huán)中所起的作用很小碳在大氣圈和生物群落中的存在形式？碳在大氣圈和生物群落中的存在形式？碳以什么形式在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)？碳以什么形式在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)？在生物群落中碳如何沿著食物鏈傳給下一個營養(yǎng)級？在生物群落中碳如何沿著食物鏈傳給下一個營養(yǎng)級？生物群落中的碳以什么途徑回歸大氣圈？生物群落中的碳以什么途徑回歸大氣圈？大氣中大氣中CO2的含量為什么持續(xù)增加？的含量為什么持續(xù)增加？碳循環(huán)碳循環(huán)碳是如

13、何從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的？碳是如何從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的？碳循環(huán)碳循環(huán)1 1、循環(huán)路線、循環(huán)路線COCO2 2、碳酸鹽、有機(jī)物、碳酸鹽、有機(jī)物、COCO2 2 形式形式通過捕食關(guān)系通過捕食關(guān)系主要是呼吸作用主要是呼吸作用大量燃燒化石燃料大量燃燒化石燃料碳在大氣圈和生物群落中的存在形式？碳在大氣圈和生物群落中的存在形式？碳以什么形式在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)？碳以什么形式在無機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)？在生物群落中碳如何沿著食物鏈傳給下一個營養(yǎng)級？在生物群落中碳如何沿著食物鏈傳給下一個營養(yǎng)級？生物群落中的碳以什么途徑回歸大氣圈？生物群落中的碳以什么途徑回歸大氣圈？大氣中大氣中CO2的含量為什

14、么持續(xù)增加？的含量為什么持續(xù)增加？碳是如何從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的？碳是如何從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的？綠色植物光合作用綠色植物光合作用植被的大量破壞植被的大量破壞碳循環(huán)碳循環(huán)2 2、循環(huán)形式：、循環(huán)形式：1 1）COCO2 2 ：( (生物群落與無機(jī)環(huán)境之間生物群落與無機(jī)環(huán)境之間) )；2 2）有機(jī)物：有機(jī)物：（生物群落內(nèi)部）（生物群落內(nèi)部）3 3、主要生理作用：、主要生理作用： 光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系1、能量能量的固定、轉(zhuǎn)移和釋放的固定、轉(zhuǎn)移和釋放離不開物質(zhì)離不開物質(zhì)的合成和分解；的合成和分解；2、物質(zhì)是載體，物質(zhì)是載體，使能量沿

15、著食物鏈（食物網(wǎng)）流動；使能量沿著食物鏈（食物網(wǎng)）流動； 能量是動力，能量是動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。境之間循環(huán)往返。1 1在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量最在生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔中，貯存能量最多的成分是（多的成分是（ ）A.A.生產(chǎn)者生產(chǎn)者 B.B.初級消費者初級消費者 C.C.次級消費者次級消費者 D.D.分解者分解者A練習(xí)練習(xí) 2 2根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，要使能量流經(jīng)食物鏈的總消耗量降到最低，人們應(yīng)采取下列哪一種食總消耗量降到最低，人們應(yīng)采取下列哪一種食物結(jié)構(gòu)物結(jié)構(gòu) A A以淡水養(yǎng)殖的魚類為主以淡水養(yǎng)殖的魚類為主 B B以家畜的肉類為主以家畜的肉類為主 C C以谷類和植物蛋白為主以谷類和植物蛋白為主 D D以禽類的肉和蛋為主以禽類的肉和蛋為主C3 3、假設(shè)你流落在一個荒涼的孤島上，只有少量玉、假設(shè)你流落在一個荒涼的孤島上，只有少量玉米和雞可以食用。那么，使你自己活得最長的辦米和雞可以食用。那么，使你自己活得最長的辦法是：法是：A A 先吃雞，然后吃玉米先吃雞，然后吃玉米B B 先吃玉米，然后吃雞先吃玉米，然后吃雞C C 用玉米喂雞，然后吃雞用玉米喂雞，然后吃雞D D 用玉米